JP2014143606A - 無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及びユーザ端末 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ端末に対して複数の送信ポイントから下りリンク信号を送信する場合であっても、受信処理に必要となる情報をユーザ端末に適切に通知して受信精度の低下を抑制すること。
【解決手段】複数の無線基地局と、複数の無線基地局と協調マルチポイント送信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信システムであって、無線基地局は、下りリンク信号の時間同期及び周波数同期に関連する同期関連情報を生成する生成部と、同期関連情報に含まれる信号系列を有するプリアンブル信号を下りリンク信号に多重する多重部と、その下りリンク信号をユーザ端末に送信する送信部とを有し、ユーザ端末は、上記生成部で生成された同期関連情報を保持する保持部と、プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を受信する受信部と、保持部に保持された同期関連情報とプリアンブル信号の信号系列とを用いて下りリンク信号の同期処理を行う同期処理部とを有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、セルラーシステム等に適用可能な無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及びユーザ端末に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband−Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてＬＴＥ（Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。

第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つのコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を含む。このように複数のコンポーネントキャリア（セル）を集めて広帯域化することをキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）という。

ところで、ＬＴＥシステムに対してさらにシステム性能を向上させるための有望な技術の１つとして、セル間直交化がある。例えば、ＬＴＥ−Ａシステムでは、上下リンクとも直交マルチアクセスによりセル内の直交化が実現されている。すなわち、下りリンクでは、周波数領域においてユーザ端末ＵＥ（User Equipment）間で直交化されている。一方、セル間はＷ−ＣＤＭＡと同様、１セル周波数繰り返しによる干渉ランダム化が基本である。

そこで、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、セル間直交化を実現するための技術として、協調マルチポイント送受信（ＣｏＭＰ：Coordinated Multi-Point transmission/reception）技術が検討されている。このＣｏＭＰ送受信では、１つあるいは複数のユーザ端末ＵＥに対して複数のセルが協調して送受信の信号処理を行う。例えば、下りリンクでは、プリコーディングを適用する複数セル同時送信、協調スケジューリング／ビームフォーミングなどが検討されている。これらのＣｏＭＰ送受信技術の適用により、特にセル端に位置するユーザ端末ＵＥのスループット特性の改善が期待される。

3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept. 2006

ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０までは、ユーザ端末ＵＥは下りリンク信号が単一の無線基地局から送信されていると想定して受信処理（同期処理）を行えばよかった。しかしながら、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１１からは、上述したＣｏＭＰ技術等の導入に伴い、下りリンク信号が複数の送信ポイント（transmission point）からユーザ端末ＵＥに送信される送信形態が想定されている。

複数の送信ポイント（無線基地局）から下りリンク信号が送信される場合、ユーザ端末ＵＥと各送信ポイントとの位置関係等に応じて、各下りリンク信号の特性（受信タイミング、周波数オフセット等）が異なる場合がある。このような場合に、ユーザ端末ＵＥが、従来と同様に下りリンク信号が単一の無線基地局から送信されていると想定して同期処理を行うと、下りリンク信号の時間同期、周波数同期等を取得できず、受信精度が低下するおそれがある。

このため、ユーザ端末ＵＥに対して複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される場合、ユーザ端末ＵＥ側で各送信ポイントからそれぞれ送信される下りリンク信号の受信タイミングや周波数オフセット等を考慮して同期処理を行う必要がある。しかしながら、例えば、ユーザ端末ＵＥが移動する状況下においては、各下りリンク信号の同期処理が繰り返される事態が想定される。この結果、ユーザ端末ＵＥにおける同期処理に伴う負荷が増大するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザ端末に対して複数の送信ポイントから下りリンク信号を送信する場合であっても、ユーザ端末における同期処理に伴う負荷を軽減できる無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及びユーザ端末を提供することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局と協調マルチポイント送信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信システムであって、前記無線基地局は、下りリンク信号の時間同期及び周波数同期に関連する同期関連情報を生成する生成部と、前記同期関連情報に含まれる信号系列を有するプリアンブル信号を下りリンク信号に多重する多重部と、前記プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を前記ユーザ端末に送信する送信部と、を有し、前記ユーザ端末は、前記生成部で生成された前記同期関連情報を保持する保持部と、前記プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を受信する受信部と、前記保持部に保持された前記同期関連情報と前記プリアンブル信号が有する前記信号系列とを用いて下りリンク信号の同期処理を行う同期処理部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザ端末に対して複数の送信ポイントから下りリンク信号を送信する場合であっても、ユーザ端末における同期処理に伴う負荷を軽減することができる。

協調マルチポイント送信を説明するための図である。 協調マルチポイント送信において各送信ポイントから送信される下りリンク信号の受信電力及び受信タイミングを説明する図である。 ノーマルサブフレームを利用する各送信ポイントから送信されるＣＲＳのマッピングパターンの一例を示す図である。 パラメータ情報の識別子と対応するパラメータ情報を示すテーブルの一例である。 複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される場合の模式図、及び各パラメータ情報の一例を説明する図である。 ヘテロジーニアスネットワーク構成を説明する図である。 本実施の形態に係る無線通信方法で規定される同期関連情報に基づくユーザ端末の動作を説明する図である。 同期関連情報に含まれる時間多重位置を変えた信号系列の一例の説明図である。 同期関連情報に含まれる周波数多重位置を変えた信号系列の一例の説明図である。 本実施の形態に係る無線通信方法で規定される同期関連情報に基づくユーザ端末ＵＥの動作を説明する図である。 ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに属する無線基地局の説明図である。 ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループのインデックスを管理するテーブルの一例を示す図である。 キャリアアグリゲーションされるコンポーネントキャリア＃１〜＃５に対応するセル１〜５を示している。 無線通信システムのシステム構成を説明するための図である。 無線基地局の全体構成を説明するための図である。 ユーザ端末の全体構成を説明するための図である。 図１５に示す無線基地局におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。 図１６に示すユーザ端末におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１を用いて下りリンクの協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送信について説明する。下りリンクのＣｏＭＰ送信としては、Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming（ＣＳ／ＣＢ）と、Joint processingとがある。ＣＳ／ＣＢは、１つのユーザ端末ＵＥに対して１つの送受信ポイント（又は、無線基地局、セル）からのみ共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ）を送信する方法であり、図１Ａに示すように、他の送受信ポイントからの干渉や他の送受信ポイントへの干渉を考慮して周波数／空間領域における無線リソースの割り当てを行う。

一方、Joint processingは、プリコーディングを適用して複数の送受信ポイントから同時に共有データチャネルを送信する方法であり、図１Ｂに示すように、１つのユーザ端末ＵＥに対して複数の送受信ポイントから共有データチャネルを送信するJoint transmission（ＪＴ）と、図１Ｃに示すように、瞬時に１つの送受信ポイントを選択し共有データチャネルを送信するDynamic Point Selection（ＤＰＳ）とがある。また、干渉となる送受信ポイントに対して一定領域のデータ送信を停止するDynamic Point Blanking（ＤＰＢ）という送信形態もある。

ＣｏＭＰ送信は、セル端に存在するユーザ端末ＵＥのスループットを改善するために適用される。このため、ＣｏＭＰ送信は、ユーザ端末ＵＥがセル端に存在する場合に適用するように制御される。この場合、無線基地局で、ユーザ端末ＵＥからのセル毎の品質情報（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、又はＲＳＲＱ(Reference Signal Received Quality)、又はＳＩＮＲ（Signal Interference plus Noise Ratio）等の差を求め、その差が閾値以下である場合、すなわちセル間の品質差が小さい場合には、ユーザ端末ＵＥがセル端に存在すると判断して、ＣｏＭＰ送信を適用する。

ＣｏＭＰ送受信を適用する環境としては、例えば、無線基地局（無線基地局ｅＮＢ）に対して光ファイバ等で接続された複数の遠隔無線装置（ＲＲＥ：Remote Radio Equipment）とを含む構成（ＲＲＥ構成に基づく集中制御）と、無線基地局（無線基地局ｅＮＢ）の構成（独立基地局構成に基づく自律分散制御）とがある。

ＣｏＭＰを適用する場合には、ユーザ端末ＵＥに対して下りリンク信号（下り制御信号、下りデータ信号、同期信号、参照信号等）が複数の送信ポイント又は特定の送信ポイントから送信される。下りリンク信号を受信したユーザ端末ＵＥは、例えば、参照信号（セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell specific Reference Signal）、ユーザ固有の復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ：Demodulation Reference Signal）、チャネル状態測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information Reference Signal）等）を用いて受信処理を行う。ユーザ端末ＵＥが行う受信処理としては、例えば、チャネル推定、同期処理、復調処理、フィードバック情報（ＣＳＩ）生成処理等の信号処理等がある。

しかし、ユーザ端末ＵＥに対して地理的に異なる複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される場合、各送信ポイントから送信される下りリンク信号の受信信号レベルや受信タイミング等が異なる場合がある（図２Ａ、Ｂ参照）。ユーザ端末ＵＥは、受信した下りリンク信号（例えば、異なるアンテナポート（ＡＰ：Antenna Port）に割当てられる参照信号）がそれぞれどの送信ポイントから送信された信号であるか把握できない。このため、ユーザ端末ＵＥが受信した全ての参照信号を用いてチャネル推定や復調処理等を行う場合には、受信精度が低下するおそれがある。

そのため、各送信ポイントから送信される参照信号を用いて受信処理を行う場合、ユーザ端末ＵＥが各送信ポイントの地理的位置（各送信ポイントから送信される下りリンク信号の伝搬路特性）を考慮して受信処理を行うことが望ましい。そこで、異なるアンテナポート（ＡＰ）間で長期的伝搬路特性が同一である場合を「Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ」（擬似的な地理関係が同一）であると想定し、各下りリンク信号間がＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるか否かに応じてユーザ端末ＵＥがそれぞれ異なる受信処理を行うことが検討されている。

ここで、長期的伝搬路特性は、遅延スプレッド（Delay spread）、ドップラースプレッド（Doppler spread）、ドップラーシフト（Doppler shift）、平均利得（Average gain）、平均遅延（Average delay）等を指し、これらの内のいくつか、又は全てが同一である場合にＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであると想定する。なお、Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるとは、地理的に同一の場合に相当するが必ずしも物理的に近接している場合に限られない。

例えば、地理的に離れた（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎでない）ＡＰからそれぞれ送信が行われた場合、ユーザ端末ＵＥは、地理的に離れたＡＰから送信が行われたことを認識した上で、Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎを想定した場合とは異なる受信処理を行うことができる。具体的には、地理的に離れたＡＰ毎に受信処理（例えば、チャネル推定、同期処理、復調処理、フィードバック情報（ＣＳＩ）生成処理等の信号処理）をそれぞれ独立して行う。

一例として、地理的に同一（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎである）と判断したＡＰからＣＲＳが送信され、地理的に離れている（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎでない）と判断したＡＰ＃１５とＡＰ＃１６からＣＳＩ−ＲＳが送信された場合を想定する（図２Ａ参照）。この場合、ユーザ端末ＵＥは、ＣＲＳを用いて従来と同様に受信処理（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を行う。一方で、ユーザ端末ＵＥは、ＣＳＩ−ＲＳについては、ＡＰ＃１５とＡＰ＃１６に対してそれぞれ独立のチャネル推定を行った後、チャネル品質情報をそれぞれ生成してフィードバックする。

なお、ユーザ端末ＵＥにおいて、異なるＡＰ間でＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるかどうかを想定する対象としては、例えば、ＰＳＳ（Primary synchronization signals）／ＳＳＳ（Secondary synchronization signals）、ＣＲＳ、ＤＭ−ＲＳ（ＰＤＳＣＨ用）、ＤＭ−ＲＳ（ｅＰＤＣＣＨ用）、ＣＳＩ−ＲＳ等が挙げられる。

このように、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１１からは、ユーザ端末ＵＥ側において、各下りリンク信号間の対応関係（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係）を考慮して受信処理を行うことが重要となる。

また、ＣｏＭＰ等によりユーザ端末ＵＥに対して複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される場合、ユーザ端末ＵＥは、各送信ポイントから送信される制御信号や参照信号のマッピングパターン等を考慮してＰＤＳＣＨが割当てられるリソース（ＲＥ）を特定する（レートマッチングする）ことが望ましい。例えば、複数の送信ポイント（ＴＰ１とＴＰ２）からユーザ端末ＵＥに送信を行う場合（例えば、ＪＴ ＣｏＭＰ）、ユーザ端末ＵＥは、ＴＰ１とＴＰ２におけるＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳのマッピングパターン等を考慮してレートマッチングを行うこと好ましい。

例えば、ユーザ端末ＵＥが複数の送信ポイント（ＴＰ１〜ＴＰ３）と接続可能に構成される無線システムにおいて、ＴＰ１とＴＰ２を用いてＣｏＭＰ（例えば、ＪＴ ＣｏＭＰ）を適用する場合を想定する。この場合、ユーザ端末ＵＥは、ＴＰ１とＴＰ２からそれぞれ送信される制御信号や参照信号等のマッピングパターンを考慮してレートマッチングを行う（図３参照）。なお、図３Ａ〜図３Ｃは、ＴＰ１〜ＴＰ３のノーマルサブフレームにおけるマッピングパターンの一例を示し、図３Ｄは、ＴＰ１とＴＰ２から送信される信号を考慮したマッピングパターンに相当する。

ＴＰ１とＴＰ２でＪＴ ＣｏＭＰを適用する場合、図３Ｄに示すように、下り制御チャネルが割当てられる所定のシンボルより後の無線リソースのうち、ＣＲＳがマッピングされるリソース以外の領域にＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）がマッピングされる。ユーザ端末ＵＥは、図３Ｄのパターンを考慮して受信処理を行うことにより受信処理精度を向上できる。なお、図３では参照信号としてＣＲＳのみ示しているが、ＣＳＩ−ＲＳがマッピングされる場合にはＣＳＩ−ＲＳも考慮してレートマッチングが行われる。

また、図３では、ＣＲＳが周波数帯域全体にまたがってマッピングされるノーマルサブフレームを示しているが、サブフレーム構成として、ＭＢＳＦＮ（Multicast-Broadcast service Single Frequency Network）サブフレームや、ニューキャリアタイプ（ＮＣＴ：New Carrier Type）への適用も検討されている。

ＭＢＳＦＮとは、ＭＢＳＦＮを構成する複数の無線基地局が、同一信号を一斉同期送信することにより、ユーザ端末ＵＥが各無線基地局から送信された信号をＲＦ（Ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）合成できる方式である。ＭＢＳＦＮサブフレームでは、制御チャネル以外を空白区間（ブランク期間）とし、ＰＤＳＣＨ領域にＣＲＳが割当てられないサブフレームである。ニューキャリアタイプ（「Extension carrierタイプ」ともいう）のサブフレームとは、サブフレームの先頭から所定のＯＦＤＭシンボル（最大３ＯＦＤＭシンボル）までの既存のＰＤＣＣＨを持たず、ＣＲＳも割当てられないサブフレームである。

例えば、ＴＰ１がノーマルサブフレーム、ＴＰ２がＭＢＳＦＮサブフレーム（又は、ＮＣＴ）である場合、ＴＰ２のＰＤＳＣＨ領域にＣＲＳパターンは存在しない。このため、ＴＰ１＋ＴＰ２のレートマッチングパターンはＴＰ１のマッピングパターンと等しくなる。つまり、ユーザ端末ＵＥは、ノーマルサブフレームを用いるＴＰ１のＰＤＳＣＨ用のＲＥのマッピングパターンのみを考慮してレートマッチングを行うことができる。

このように、ユーザ端末ＵＥにおいて、複数の送信ポイントから送信されるＰＤＣＣＨ、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳのマッピングパターンやサブフレーム構成を考慮してレートマッチングを行うことにより、サービングセルと隣接セルのＰＤＳＣＨのリソースを特定して受信処理を行うことができる。つまり、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１１からは、ユーザ端末ＵＥが、ＰＤＣＣＨ、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等のマッピングパターンやサブフレーム構成を考慮してレートマッチングを行うことが重要となる。

したがって、ユーザ端末ＵＥが適切に受信処理を行うための情報（Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係や、ＰＤＳＣＨリソースのマッピング情報等）を、ユーザ端末ＵＥに適切に通知する方法が必要となる。

例えば、コンポーネントキャリア（ＣＣ）毎に、ＰＤＳＣＨリソースのマッピング情報（PDSCH RE mapping Parameter）と、Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報（Quasi-co-location Configuration Parameter）とが規定されたパラメータ情報（PDSCH RE Mapping and Quasi-co-location Configuration）を所定数（例えば、４セット）準備して、ユーザ端末ＵＥに通知することが検討されている。

具体的には、無線基地局（ネットワーク）側で、ユーザ端末ＵＥ周辺の送信ポイントや通信環境等を考慮して、ＰＤＳＣＨリソースのマッピング情報と、Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報を含むパラメータ情報（以下、「パラメータ情報」とも記す）を所定数（例えば、４種類）規定する。そして、当該複数のパラメータ情報を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）でユーザ端末ＵＥに通知する。さらに、４種類のパラメータ情報＃１〜＃４の中から特定のパラメータ情報をユーザ端末ＵＥに選択させるための指示を下り制御情報（ＤＣＩ）に含めてユーザ端末ＵＥにダイナミックに通知することが検討されている（図４参照）。

つまり、図４に示すパラメータ情報＃１〜＃４（PDSCH RE Mapping and Quasi-co-location Configuration #1-#4）が上位レイヤシグナリングでユーザ端末ＵＥに通知されると共に、各パラメータ情報に対応するビット情報（“００”、“０１”、“１０”又は“１１”）が下り制御情報（ＤＣＩ）に含められてユーザ端末ＵＥに通知される。

ここで、ＰＤＳＣＨリソースのマッピング情報と、Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報とを含むパラメータ情報の一例について、図５を参照して説明する。図５Ａは、複数の送受信ポイント（ここでは、ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３の３つ）から瞬時に１つの送受信ポイントを選択し、共有データチャネルを送信するＤＰＳ ＣｏＭＰを適用する場合を示している。ネットワークは、動的に１つの送信ポイント（無線基地局）を選択して、ユーザ端末ＵＥにデータ信号を送信する。

例えば、図５Ａに示すＤＰＳ ＣｏＭＰにおいては、サブフレーム＃１において、送信ポイントＴＰ１からユーザ端末ＵＥにデータ信号を送信し、サブフレーム＃２において、送信ポイントＴＰ２からユーザ端末ＵＥにデータ信号を送信し、サブフレーム＃３において、送信ポイントＴＰ３からユーザ端末ＵＥにデータ信号を送信することができる。

また、図５Ｂは、パラメータ情報（Configuration）の一例を示しており、パラメータ情報＃１、＃２、＃３（Configuration#1,#2,#3）は、それぞれＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３のパラメータに対応している。また、これらのパラメータ情報＃１〜＃３は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）を介してユーザ端末ＵＥに通知される。

図５において、ＣＲＳパターン（CRS pattern）には、ＣＲＳのアンテナポート数とシフト量が含まれる。これにより、ＣＲＳのマッピングパターンを特定することができる。ＭＢＳＦＮ構成（MBSFN config）は、ＭＢＳＦＮの構成に相当し、ＭＢＳＦＮ構成からＰＤＳＣＨ領域のＣＲＳパターンの有無を判断できる。ノンゼロパワーＣＳＩ−ＲＳ（NZP CSI-RS）は、希望信号推定用に利用可能な参照信号であり、ユーザ端末ＵＥにノンゼロパワーＣＳＩ−ＲＳパターン（NZP CSI-RS pattern）を通知することにより、ＣＳＩ−ＲＳとＤＭ−ＲＳのＱｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ関係を判断できる。ゼロパワーＣＳＩ−ＲＳ（ZP CSI-RS）は、干渉信号推定用に利用可能な参照信号であり、ＰＤＳＣＨが多重されない。ユーザ端末ＵＥにゼロパワーＣＳＩ−ＲＳパターン（ZP CSI-RS pattern）を通知することにより、レートマッチングを適切に行うことができる。ＰＤＳＣＨ開始シンボル（PDSCH starting symbol）は、ＰＤＳＣＨが配置される先頭シンボルを示すパラメータである。これにより、ユーザ端末ＵＥは、隣接セルのＰＤＳＣＨの先頭シンボルを特定することができる。なお、図５のパラメータ情報は一例であり、これに限られない。

図５Ｂに示す各パラメータ情報（PDSCH RE Mapping and Quasi-co-location Configuration）を示す識別子は、ＰＱＩ（PDSCH RE Mapping and Quasi-co-location Indicator）と呼ばれることがある。ＰＱＩは、下り制御情報（ＤＣＩ）に含められ、ユーザ端末ＵＥに通知される。例えば、上述したようにサブフレーム＃１でＴＰ１からユーザ端末ＵＥにデータが送信される場合、ユーザ端末ＵＥにパラメータ情報＃１を適用するように下り制御情報で通知する。例えば、パラメータ情報とＰＱＩの関係が図４に示す場合、ＤＣＩに設定されるＰＱＩは“００”となる。

また、ＰＱＩを設定する（configure）ための下り制御情報（ＤＣＩ）として、新たに「ＤＣＩフォーマット２Ｄ」を設けることが検討されている。なお、ＤＣＩフォーマット２Ｄは、ＣｏＭＰ用の送信モード（ＴＭ１０）に利用するＤＣＩフォーマットとしても検討されている。さらに、ＤＣＩフォーマット２Ｄを用いることにより、１ＣＣ毎に４セットのパラメータ情報を設定することが検討されている。

ユーザ端末ＵＥにおいては、このようにＤＣＩフォーマット２Ｄに設定されるＰＱＩを判定することにより、複数の送信ポイントから送信される下りリンク信号の時間同期及び周波数同期を確保すると共に、どの送信ポイントから送信されているかを把握することが可能となる。例えば、ユーザ端末ＵＥにおいては、図５Ｂに示すＣＲＳパターンから下りリンク信号の周波数同期（周波数オフセットを特定）を確保すると共に、ＣＳＩ−ＲＳパターン（ノンゼロパワーＣＳＩ−ＲＳパターン、ゼロパワーＣＳＩ−ＲＳパターン）から下りリンク信号の時間同期を確保することができる。また、ＣＲＳは、セルＩＤに関連づけられることから、ＣＲＳパターンからセルＩＤを特定でき、このセルＩＤにより送信元となる送信ポイントを特定することができる。

ところで、ＬＴＥ−Ａが適用される無線ネットワーク構成として、図６に示すように、マクロセルＭのエリア上に多数のスモールセルＳが配置されるヘテロジーニアスネットワーク構成が検討されている（図６参照）。例えば、ヘテロジーニアスネットワークにおいては、既存の周波数（例えば、２ＧＨｚや８００ＭＨｚ）を用いるマクロセルＭのエリア上に、マクロセルＭと異なる周波数（例えば、３．５ＧＨｚ）を用いるスモールセルＳがオーバーレイされる。ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２においては、このようなスモールセルＳの密度を更に増大することが検討されている（ＳＣＥ：Small Cell Enhancement）。例えば、単一のマクロセルＭに対して数百個程度のスモールセルＳを配置することが検討されている。

図６に示すように、マクロセルＭのエリア上にスモールセルＳが密に配置されるネットワークにおいては、ユーザ端末ＵＥに対して、スモールセルＳ間でＣｏＭＰ送信を行うことが想定される。この場合、ユーザ端末ＵＥは、複数のスモールセルＳをシームレスに利用することにより、高いスループットを安定して実現することが可能となる。このようなスモールセルＳ間でのＣｏＭＰ送信を実現するには、ユーザ端末ＵＥにおいて、これらのスモールセルＳとの間で時間同期及び周波数同期を確保すると共に、送信元となるスモールセルＳを特定することが必要となる。

上述したように、ユーザ端末ＵＥにおいては、ＤＣＩフォーマット２Ｄに設定されるＰＱＩを判定することにより、複数の送信ポイントから送信される下りリンク信号の時間同期及び周波数同期を確保すると共に、送信元となる送信ポイントを特定できる。しかしながら、スモールセルＳが密に配置される場合には、ユーザ端末ＵＥの移動に伴って送信ポイント（例えば、スモールセルＳ）が頻繁に切り替わる事態が想定される。このような状況下において、ＤＣＩフォーマット２Ｄに基づいて送信ポイントとの間の同期を確保する場合には、ユーザ端末ＵＥにおけるＰＤＣＣＨの復号処理に伴う負荷が増大する。

本発明者は、マクロセルＭのエリア上にスモールセルＳが密に配置されるネットワーク構成においては、より簡単な方法により送信ポイントとの間の時間同期及び周波数同期を確保することが、ユーザ端末ＵＥにおける復号処理に伴う負荷を軽減すると共に、スループット特性の改善に寄与することに着目し、本発明に想到した。すなわち、本発明は、ＤＣＩフォーマット２Ｄを含むＰＤＣＣＨを用いた同期処理の代わりに、送信ポイントとなる無線基地局との間の時間同期及び周波数同期に関連する情報（以下、「同期関連情報」という）を無線基地局からユーザ端末ＵＥに送信し、この同期関連情報に基づいてユーザ端末ＵＥにて同期処理を実行するものである。

一般に、同期処理とは、通信の最初に同期状態を確立するまでの処理である「同期捕捉（acquisition）」処理」と、同期確立後にその同期状態が変調や雑音の状態で失われないように監視し続ける処理である「同期追跡（tracking）処理」とが含まれる。本明細書において、「同期」という場合は、特に説明をする場合を除き、「同期捕捉」及び「同期追跡」の一方又は双方を指すものとし、「同期処理」という場合は、「同期捕捉処理」及び「同期追跡処理」の一方又は双方を指すものとする。

本発明の第１の側面は、無線基地局にて、下りリンク信号の時間同期及び周波数同期に関連する同期関連情報を生成し、この同期関連情報に含まれる信号系列を有するプリアンブル信号を下りリンク信号に多重してユーザ端末に送信する。一方、ユーザ端末ＵＥにて、無線基地局で生成された同期関連情報を保持しておき、上記プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を受信し、保持された同期関連情報とプリアンブル信号が有する信号系列とを用いて下りリンク信号の同期処理を行うものである。

この場合、無線基地局で生成される同期関連情報としては、例えば、送信ポイントとなる無線基地局の識別情報（例えば、セルＩＤ）と、この識別情報に関連づけた信号系列とで構成することができる。この場合には、例えば、ユーザ端末ＵＥにおいては、同期処理の前に無線基地局の識別情報及び信号系列を把握しておくことで、下りリンク信号に含まれる該当信号系列から時間同期及び周波数同期を確保すると共に、この信号系列に関連づけられる無線基地局を特定できる。この結果、ユーザ端末ＵＥの移動に応じて送信ポイントが頻繁に切り替わる場合であっても、ＰＤＣＣＨの復号処理を繰り返す事態を回避できるので、ユーザ端末ＵＥにおける同期処理に伴う負荷を軽減することが可能となる。

同期関連情報に含まれる信号系列としては、例えば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＰＳＳ／ＳＳＳといったＬＴＥ Ｒｅｌ．１１で規定される参照信号及び同期用信号や、これらの参照信号及び同期用信号を拡張した信号系列を用いることができる。また、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１１で規定されるその他の参照信号（例えば、ＤＭ−ＲＳ）や、その参照信号を拡張した信号系列を用いることもできる。なお、信号系列としては、ＰＮ（Pseudo-random）系列で構成してもよいし、Ｇｏｌｄ系列やＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列で構成してもよい。

また、同期関連情報に含まれる信号系列として、ユーザ端末ＵＥにてユーザデータの送信に適したスモールセルを発見するために、スモールセルから送信されるＣｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃな基準信号を用いることができる。以下においては、この基準信号を「DISCOVERY SIGNAL」と呼ぶこととする。なお、DISCOVERY SIGNALは、例えば、ＰＤＣＨ（Physical Discovery Channel）、ＢＳ（Beacon Signal）、ＤＰＳ（Discovery Pilot Signal）と呼ばれてもよい。

なお、DISCOVERY SIGNALには、以下のような特徴を持つ信号を用いることができる。DISCOVERY SIGNALは、以下に示す（ａ）から（ｄ）のいずれかの信号で構成してもよいし、（ａ）から（ｄ）の信号を任意に組み合わせて構成してもよい。
（ａ）ＬＴＥ Ｒｅｌ．８で規定される同期信号（ＰＳＳ、ＳＳＳ）を用いることができる。
（ｂ）ＬＴＥ Ｒｅｌ．８で規定される同期信号と同一の系列を用いて、時間／周波数方向に異なる位置で多重した信号を用いることができる。例えば、ＰＳＳとＳＳＳを異なるスロットに多重した信号を用いることができる。
（ｃ）スモールセルを選択するために新たに規定したDISCOVERY SIGNALを用いる。例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８で規定される同期信号（ＰＳＳ、ＳＳＳ）に比較して、送信周期を長くする、送信単位当りの無線リソース量を大きくする、といった特徴を有する信号を用いる。
（ｄ）ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０で規定されている既存の参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ、ＣＲＳ、ＤＭ−ＲＳ、ＰＲＳ、ＳＲＳ）を用いることができる。または、既存の参照信号の一部（例えば、１ｐｏｒｔのＣＲＳを５ｍｓｅｃ周期で送信するような信号）を用いてもよい。

同期関連情報は、例えば、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）でユーザ端末ＵＥに通知することができる。ユーザ端末ＵＥは、通知された同期関連情報を保持できる。また、予めユーザ端末ＵＥ及び複数の無線基地局において、同期捕捉処理の前から保持しておくこともできる。なお、上位レイヤシグナリングで通知する場合には、ユーザ端末ＵＥ及び複数の無線基地局において、同期捕捉処理の前から保持しておく必要はない。この場合には、Ｓｅｍｉ−Ｓｔａｔｉｃに同期関連情報を更新できるので、ユーザ端末ＵＥの所在地に応じた必要な同期関連情報のみをユーザ端末ＵＥに通知することが可能となる。

無線基地局から送信されるプリアンブル信号は、上述した信号系列を有する。このプリアンブル信号は、下りリンク信号（より具体的には、ユーザ端末ＵＥに対するユーザデータ）に多重されてユーザ端末ＵＥに送信される。ユーザ端末ＵＥにおいては、下りリンク信号に多重されたプリアンブル信号が有する信号系列と、保持される同期関連情報とに基づいて同期処理を行う。

このように同期関連情報を規定した場合の動作について図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態に係る無線通信方法で規定される同期関連情報に基づくユーザ端末ＵＥの動作を説明する図である。図７においては、送信ポイントとなる３つの無線基地局ｅＮＢ１〜ｅＮＢ３に異なる信号系列（系列１〜系列３）が割り当てられた場合について示している。

ここで、ユーザ端末ＵＥにおいては、これらの無線基地局ｅＮＢ１〜ｅＮＢ３の識別情報（セルＩＤ）と、この識別情報に関連づけた信号系列とを含む同期関連情報を保持しているものとする。ここで、この同期関連情報には、無線基地局ｅＮＢ１の信号系列としてＣＲＳが定められ、無線基地局ｅＮＢ２の信号系列としてＣＳＩ−ＲＳが定められ、無線基地局ｅＮＢ３の信号系列としてＤＭ−ＲＳが定められているものとする。

下りリンク信号を受信すると、ユーザ端末ＵＥにおいては、この下りリンク信号に多重されたプリアンブル信号が有する信号系列と、同期関連情報に定められる信号系列に対して相互相関処理を行う。具体的には、ユーザ端末ＵＥは、それぞれの信号系列に対応づけて保持された信号系列レプリカと、下りリンク信号（プリアンブル信号）との相関を演算する。例えば、無線基地局ｅＮＢ１から信号系列（ＣＲＳ）を含む下りリンク信号が送信される場合、相互相関処理を行うことで当該信号系列に対するピーク検出が可能となる（図７参照）。これにより、ユーザ端末ＵＥにおいては、下りリンク信号の送信元となる送信ポイントが無線基地局ｅＮＢ１であることを把握できる。これと同時に、ユーザ端末ＵＥにおいては、信号系列がＣＲＳであることを予め把握しているので、ＣＲＳから時間同期及び周波数同期を確保することができる。

なお、以上の説明では、同期関連情報が、送信ポイントとなる無線基地局の識別情報と、この識別情報に関連づけた信号系列とで構成される場合について説明している。しかしながら、同期関連情報の構成は、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、同期関連情報に含まれる信号系列の多重位置を含むこともできる。この場合、ユーザ端末ＵＥにおいては、同期処理の前に無線基地局の識別情報、信号系列及びその多重位置を把握しておくことで、下りリンク信号に含まれる信号系列及びその多重位置から時間同期及び周波数同期を確保すると共に、この信号系列に関連づけられる無線基地局を特定することが可能となる。

同期関連情報に含まれる多重位置としては、例えば、各サブフレームを構成する無線リソース（リソースエレメント（ＲＥ：Resource Element））のうち、上記信号系列が多重される位置を時間的に異ならせた時間多重位置を用いることができる。この場合、信号系列の時間多重位置が同期関連情報の構成情報として利用される。

図８は、同期関連情報に含まれる時間多重位置を変えた信号系列の一例の説明図である。なお、図８においては、同期関連情報に含まれる時間多重位置に多重された信号系列を示している。図８においては、縦軸及び横軸にそれぞれ周波数及び時間を示し、下りリンクにおける連続した３つのサブフレーム１〜３を示している。また、図８においては、プリアンブル信号を構成する信号系列を「Ｐ」と示し、ユーザ端末ＵＥに対する送信データを「ＤＡＴＡ」と示している。なお、図８Ａ〜図８Ｃに示す信号系列の時間多重位置は、一例を示したものであり、これに限定されるものではない。

図８Ａは、各サブフレームの先頭に配置される無線リソースに信号系列を多重する場合を示している。このようにサブフレームの先頭部分に信号系列を多重する場合には、ユーザ端末ＵＥにおける受信信号のバッファリング負荷を低減できる。なお、ニューキャリアタイプ（ＮＣＴ）のサブフレームにおいては、既存のＰＤＣＣＨ領域を有さないため、一般的なサブフレームにおけるＰＤＣＣＨ領域を利用してもよい。

図８Ｂは、各サブフレームの先頭及び後尾に配置される無線リソースに信号系列を多重する場合を示している。言い換えると、信号系列は、各サブフレームの送信データの前後に多重されている。このようにサブフレームの先頭部分及び後尾部分に信号系列を多重する場合には、周波数同期の精度を向上させることが可能となる。すなわち、周波数同期は、一般に時間的に乖離した２つの推定対象信号（参照信号）の位相を比較することで求められる。この場合において、２つの推定対象信号が連続した無線リソースに多重される場合には、乖離が不十分となり、推定精度が劣化する事態が想定される、図８Ｂに示すように、サブフレームの先頭部分及び後尾部分に信号系列を多重することにより、時間的に乖離した２つの推定対象信号に基づいて推定でき、周波数同期の精度を向上できる。

図８Ｃは、信号系列を送信データ内に拡散して多重する場合を示している。なお、送信データに対する信号系列の拡散方法については、予め定めておくことができる。このように信号系列を送信データ内に拡散して多重する場合には、サブフレーム内で時間をずらして信号系列をユーザ端末ＵＥに対して送信できることから、時間ダイバーシチ利得を得ることが可能となる。

このように同期関連情報を、送信ポイントとなる無線基地局の識別情報（例えば、セルＩＤ）と、この識別情報に関連づけた信号系列と、信号系列が多重される位置（時間多重位置）とで構成する場合には、信号系列の多重位置自体に意味を持たせることができる。これにより、信号系列が同一であっても、時間多重位置を変えることで異なる信号系列として扱うことができる。

図７に示す例において、ユーザ端末ＵＥに保持される同期関連情報には、無線基地局ｅＮＢ１の信号系列として、各サブフレームの先頭部分に配置されたＣＲＳが定められ、無線基地局ｅＮＢ２の信号系列として、各サブフレームの先頭及び後尾に配置されたＣＲＳが定められ、無線基地局ｅＮＢ３の信号系列として、送信データ内に拡散されたＣＲＳが定められた場合を想定する。

下りリンク信号を受信すると、ユーザ端末ＵＥにおいては、同期関連情報に定められる３種類の信号系列（異なる時間多重位置に配置されたＣＲＳ）に対して相互相関処理を行う。具体的には、ユーザ端末ＵＥは、それぞれの信号系列に対応づけて保持された信号系列レプリカと下りリンク信号との相関を演算する。例えば、無線基地局ｅＮＢ１から信号系列（各サブフレームの先頭部分に配置されるＣＲＳ）を含む下りリンク信号が送信される場合、相互相関処理を行うことで当該信号系列に対するピーク検出が可能となる（図７参照）。これにより、ユーザ端末ＵＥにおいては、下りリンク信号の送信元となる送信ポイントが無線基地局ｅＮＢ１であることを把握できる。これと同時に、ユーザ端末ＵＥにおいては、信号系列がＣＲＳであることを予め把握しているので、このＣＲＳから時間同期及び周波数同期を確保することができる。

なお、このような信号系列を含むプリアンブル信号は、サブフレーム毎に切り替えることが可能である。例えば、サブフレーム１ではサブフレームの先頭に信号系列を多重したプリアンブル信号を送信し、サブフレーム２ではサブフレームの先頭及び後尾に信号系列を多重したプリアンブル信号を多重し、サブフレーム３では信号系列を送信データに拡散して多重したプリアンブル信号を送信することができる。この場合には、１ミリ秒毎に異なる送信ポイントとの間で同期処理を行うことができるので、ＣｏＭＰ ＤＰＳが適用される場合に高速で送信ポイントを切り替えることが可能となる。

また、このような信号系列を含むプリアンブル信号を周期的（例えば、５ミリ秒毎）に切り替えることや、ユーザ端末ＵＥからの送信要求（トリガ）に応じてプリアンブル信号を送信することは、オーバーヘッドの観点から好ましい。前者においては、例えば、プリアンブル信号に含まれる信号系列を切り替える周期と、ＣｏＭＰの送信ポイントの切替え周期とを同一又は関連づけることにより、不要な同期処理を抑制でき、ユーザ端末ＵＥにおける同期処理に伴う負荷を軽減することが可能となる。

さらに、同期関連情報に含まれる多重位置として、各サブフレームを構成する無線リソース（リソースエレメント（ＲＥ））のうち、上記信号系列が多重される位置を周波数的に異ならせた周波数多重位置を用いることができる。この場合、信号系列の周波数多重位置が同期関連情報の構成情報として利用される。

図９は、同期関連情報に含まれる周波数多重位置を変えた信号系列の一例の説明図である。図９においては、縦軸及び横軸にそれぞれ周波数及び時間を示している。具体的には、送信帯域を構成する周波数帯域として２０ＭＨｚを示すと共に、下りリンクにおける単一のサブフレームを示している。また、図９においては、プリアンブル信号を構成する信号系列を「Ｐ」と示している。なお、図９Ａ〜図９Ｃに示す信号系列の周波数多重位置は、一例を示したものであり、これに限定されるものではない。

図９Ａは、サブフレームの先頭に配置される無線リソースのうち、最も高い周波数帯域に信号系列を多重する場合を示している。同様に、図９Ｂにおいては、サブフレームの先頭に配置される無線リソースのうち、送信周波数の中央近傍に配置される周波数帯域に信号系列を多重する場合を示している。図９Ｃにおいては、サブフレームの先頭に配置される無線リソースのうち、最も低い周波数帯域に信号系列を多重する場合を示している。

このように同期関連情報を、送信ポイントとなる無線基地局の識別情報（例えば、セルＩＤ）と、この識別情報に関連づけた信号系列と、信号系列が多重される位置（周波数多重位置）とで構成する場合には、信号系列の多重位置自体に意味を持たせることができる。これにより、信号系列が同一であっても、周波数多重位置を変えることで異なる信号系列として扱うことができる。

図７に示す例において、ユーザ端末ＵＥに保持される同期関連情報には、無線基地局ｅＮＢ１の信号系列として、送信周波数の最も高い周波数位置に配置されたＣＲＳが定められ、無線基地局ｅＮＢ２の信号系列として、送信周波数の中央近傍に配置されたＣＲＳが定められ、無線基地局ｅＮＢ３の信号系列として、送信周波数の最も低い周波数位置に配置されたＣＲＳが定められた場合を想定する。

下りリンク信号を受信すると、ユーザ端末ＵＥにおいては、同期関連情報に定められる３種類の信号系列（異なる周波数多重位置に配置されたＣＲＳ）に対して相互相関処理を行う。具体的には、ユーザ端末ＵＥは、それぞれの信号系列に対応づけて保持された信号系列レプリカと下りリンク信号との相関を演算する。例えば、無線基地局ｅＮＢ１から信号系列（送信周波数の最も高い周波数位置に配置されるＣＲＳ）を含む下りリンク信号が送信される場合、相互相関処理を行うことで当該信号系列に対するピーク検出が可能となる（図７参照）。これにより、ユーザ端末ＵＥにおいては、下りリンク信号の送信元となる送信ポイントが無線基地局ｅＮＢ１であることを把握できる。これと同時に、ユーザ端末ＵＥにおいては、信号系列がＣＲＳであることを予め把握しているので、このＣＲＳから時間同期及び周波数同期を確保することができる。

なお、ここでは、信号系列が多重される周波数位置（周波数多重位置）として、送信帯域における周波数の高低を変える場合について説明している。しかしながら、信号系列の周波数多重位置としては、これに限定されない。例えば、信号系列の周波数多重位置としては、多重される態様を変えてもよい。例えば、分配して配置（Distribute配置）されていてもよいし、局部的に配置（Localize配置）されていてもよく、送信帯域全体に配置（Full band配置）されていてもよい。さらに、上述した信号系列の時間多重位置と周波数多重位置とを組み合わせて用いてもよい。

また、同期関連情報の構成としては、上述した情報（例えば、無線基地局の識別情報、信号系列等）に加え、信号系列に関連付けた受信信号の復調用参照信号系列を含むこともできる。この場合には、ユーザ端末ＵＥにおいて、プリアンブル信号を構成する信号系列に基づいて、受信信号の復調用参照信号系列を把握できるので、特別な処理を必要とすることなく容易に受信信号を復調することが可能となる。

なお、以上の説明では、同期関連情報として、送信ポイントとなる無線基地局の識別情報（例えば、セルＩＤ）と、この識別情報に関連づけた信号系列とを含み、所謂、送信ポイントに固有に信号系列を割り当てる場合について説明している。しかしながら、同期関連情報の構成は、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ユーザ端末ＵＥに固有に信号系列を割り当てる構成としてもよい。

この場合、同期関連情報としては、例えば、ユーザ端末ＵＥに固有の信号系列と、この信号系列に関連付けた受信信号の復調用参照信号系列とで構成することができる。受信信号の復調用参照信号系列は、信号系列と同様に、ユーザ端末ＵＥに固有のものとなる。この場合には、例えば、ユーザ端末ＵＥにおいては、同期処理の前に、ユーザ端末ＵＥに固有の信号系列及び受信信号の復調用参照信号系列を把握しておくことで、下りリンク信号に含まれる信号系列から時間同期及び周波数同期を確保すると共に、この信号系列に関連づけられる受信信号を適切に復調することが可能となる。

なお、同期関連情報に含まれる信号系列については、上述した例（すなわち、送信ポイントに固有に信号系列を割り当てる例）と同様に構成できる。また、信号系列の多重位置（時間多重位置、周波数多重位置）についても、上述した例と同様に構成できる。さらに、同期関連情報の通知についても、例えば、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）を用いてユーザ端末ＵＥに通知できる。

このように同期関連情報を規定した場合の動作について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態に係る無線通信方法で規定される同期関連情報に基づくユーザ端末ＵＥの動作を説明する図である。図１０においては、ユーザ端末ＵＥに固有の信号系列（系列１）が割り当てられている場合について示している。

ここで、ユーザ端末ＵＥにおいては、ユーザ端末ＵＥに固有の信号系列と、この信号系列に関連付けた受信信号の復調用参照信号系列とを含む同期関連情報を保持しているものとする。この同期関連情報には、ユーザ端末ＵＥに固有の信号系列としてＣＲＳが定められ、このＣＲＳに関連付けた受信信号の復調用参照信号系列としてＤＭ−ＲＳが定められているものとする。

下りリンク信号を受信すると、ユーザ端末ＵＥにおいては、同期関連情報に定められる固有の信号系列（ＣＲＳ）に対して相互相関処理を行う。具体的には、ユーザ端末ＵＥは、固有の信号系列に対応づけて保持された信号系列レプリカと下りリンク信号との相関を演算する。この場合、ユーザ端末ＵＥにおいては、図１０に示すように、固有の信号系列が受信されたタイミングでピーク検出が可能となる。これにより、ユーザ端末ＵＥにおいては、下りリンク信号の送信元となる送信ポイントを把握することができないが、受信信号の復調用参照信号系列（ＤＭ−ＲＳ）を予め把握しているため、適切に受信信号を復調でき、時間同期及び周波数同期を確保することができる。

本発明の第２の側面は、複数の無線基地局間が同期しているか否かを示す同期関連情報をユーザ端末ＵＥに送信し、この同期関連情報に基づいてユーザ端末ＵＥにて送信ポイントとなる無線基地局との間の同期処理の要否を判定し、送信ポイントとなる無線基地局が同期していない場合に当該無線基地局から送信される下りリンク信号の同期処理を行うものである。

マクロセルＭのエリア上にスモールセルＳが密に配置されるネットワーク構成において、Ｘ２インターフェース等を用いたバックホールリンクにより接続されたマクロセルＭとスモールセルＳとの間は、一般的にユーザ端末ＵＥに対する送信データの送信タイミングが同期されている。一方、このように同期されているセル間以外のセルは、一般的に同期されていない。このようなセル間の同期／非同期に関する同期関連情報は、ネットワーク（無線基地局）側で予め把握することが可能である。

本発明の第２の側面においては、このようなセル間の同期／非同期に関する同期関連情報をユーザ端末ＵＥに送信し、ユーザ端末ＵＥにおける同期処理の要否の判定材料とする。ユーザ端末ＵＥは、この同期関連情報の内容に基づいて送信ポイントとなる無線基地局との間の同期処理の要否を判定し、送信ポイントとなる無線基地局から送信された下りリンク信号の同期処理を行う。これにより、送信ポイントとなる無線基地局との間で必要な場合に限って同期処理を行うことができるので、同期されている無線基地局間の同期処理を省略でき、ユーザ端末ＵＥにおける同期処理に伴う負荷を軽減することが可能となる。

なお、第２の側面において、同期／非同期に関する同期関連情報としては、上述のような有線接続で実質的に同期が確保されている場合に限定されない。例えば、遅延スプレッド（Delay spread）、ドップラースプレッド（Doppler spread）、ドップラーシフト（Doppler shift）、平均利得（Average gain）、平均遅延（Average delay）等の要素に基づいて、Ｑｕａｓｉ ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ（以下、単に「ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ」という）であるか否かを基準に同期／非同期を判断してもよい。すなわち、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎである場合を同期されていると認定する一方、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎでない場合を同期されていないと認定することができる。

この場合、同期関連情報として、例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるセル（例えば、スモールセル）のグループ（以下、「ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループ」という）を予め把握しておき、このｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループをユーザ端末ＵＥに通知することができる。ユーザ端末ＵＥにおいては、このｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループで通知された内容と、送信ポイントとなる無線基地局との関係に基づいて下りリンク信号に対する同期処理の要否を判定する。この場合には、現在、通信中の無線基地局と同一のｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに属する無線基地局が送信ポイントとなる場合には、当該無線基地局からの下りリンク信号に対する同期処理を省略できるので、同期処理に伴う負荷を軽減できる。

図１１は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに属する無線基地局の説明図である。図１１においては、２つのｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡ、Ｂと、これらのｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに属する無線基地局を示している。ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡには、無線基地局ｅＮＢ１〜ｅＮＢ４が属しており、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＢには、無線基地局ｅＮＢ５〜ｅＮＢ８が属している。また、図１１においては、ユーザ端末ＵＥの移動経路を矢印Ａで示している。

図１１に示す例において、ユーザ端末ＵＥは、例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡに属する無線基地局ｅＮＢ１、ｅＮＢ２及びｅＮＢ３との間で無線通信を行った後、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＢに属する無線基地局ｅＮＢ５、ｅＮＢ６との間で無線通信を行う。無線基地局ｅＮＢ１、ｅＮＢ２及びｅＮＢ３は、互いに同期されており、その旨（すなわち、同一のｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに属する旨）が同期関連情報として通知されることから、ユーザ端末ＵＥにおいては、無線基地局ｅＮＢ１と同期を確保した後、無線基地局ｅＮＢ２、ｅＮＢ３との間で同期処理を行う必要はない。

一方、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＢに属する無線基地局ｅＮＢ５は、無線基地局ｅＮＢ３と同期されておらず、その旨（すなわち、異なるｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに属する旨）が同期関連情報として通知されることから、ユーザ端末ＵＥにおいては、無線基地局ｅＮＢ５との間で同期処理を行う必要がある。なお、無線基地局ｅＮＢ５、ｅＮＢ６は、互いに同期されており、その旨が同期関連情報として通知されることから、ユーザ端末ＵＥにおいては、無線基地局ｅＮＢ５と同期を確保した後、無線基地局ｅＮＢ６との間で同期処理を行う必要はない。

すなわち、図１１に示す移動経路において、ユーザ端末ＵＥは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに属する１つの無線基地局との間で同期処理を行えばよい。そして、同期を確保した後は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループを跨いで移動しない限り、同期処理を行う必要がない。これにより、同期処理回数を低減できるので、同期処理に伴う負荷を軽減することが可能となる。

なお、このｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループは、例えば、ＣＳＩ−ＲＳを設定（configure）する際にｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに対応するインデックス（識別子）を追加してシグナリングすることができる。図１１には、それぞれの無線基地局ｅＮＢ１〜ｅＮＢ８に関連付けてユーザ端末ＵＥにシグナリングされる情報を示している。なお、ここでは、説明の便宜上、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに対応するインデックスでなく、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループの種別を示している。

無線基地局ｅＮＢ１に関し、ユーザ端末ＵＥには、ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎとして、番号「１３」がシグナリングされると共に、無線基地局ｅＮＢ１が属するｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡがシグナリングされる。同様に、無線基地局ｅＮＢ２、ｅＮＢ３、ｅＮＢ４に関し、ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎとして、それぞれ番号「１」、「７」、「８」がシグナリングされると共に、これらの無線基地局ｅＮＢが属するｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡがシグナリングされる。

一方、無線基地局ｅＮＢ５に関し、ユーザ端末ＵＥには、ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎとして、番号「１６」がシグナリングされると共に、無線基地局ｅＮＢ１が属するｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＢがシグナリングされる。同様に、無線基地局ｅＮＢ６、ｅＮＢ７、ｅＮＢ８に関し、ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎとして、それぞれ番号「１０」、「５」、「４」がシグナリングされると共に、これらの無線基地局ｅＮＢが属するｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＢがシグナリングされる。

ユーザ端末ＵＥは、このようなＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに追加してシグナリングされた内容に基づいて同期処理の要否を判定できる。この場合には、既存のＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに追加してｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループのインデックスが通知されることから、大幅な変更を必要とすることなく、ユーザ端末ＵＥに同期処理の要否を伝達することができる。

なお、ここでは、ユーザ端末ＵＥにおける同期処理がＣＳＩ−ＲＳ用いて行われることを前提として、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループのインデックスがＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに追加される場合について説明している。しかしながら、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループのインデックスが追加されるシグナリング対象については、ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに限定されるものではなく適宜変更が可能である。

図１２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループのインデックスを管理するテーブルの一例を示す図である。図１２に示すテーブルにおいては、３つのｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡ〜Ｃに属する内容（インデックス１〜３）と、いずれのｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡ〜Ｃにも属していない内容とが定められている（インデックス０）。この場合、インデックス０〜４は、２ビットで表される。例えば、インデックス０は、“００”で表され、インデックス１は、“０１”で表される。同様に、インデックス２は、“１０”で表され、インデックス３は、“１１”で表される。

図１１に示す例では、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡに属する無線基地局ｅＮＢ１〜ｅＮＢ４に対応するＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎにおいて、ビット情報“０１”が追加される。一方、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＢに属する無線基地局ｅＮＢ５〜ｅＮＢ８に対応するＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎにおいて、ビット情報“１０”が追加される。

また、無線基地局がいずれのｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループにも属していない場合には、ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎにおいて、ビット情報“００”が追加される。いずれのｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループにも属していない場合にその旨がシグナリングされるので、ユーザ端末ＵＥにおいては、該当する無線基地局に対して同期処理が必要であることを明確に把握することができる。

また、同期関連情報としては、基準となる無線基地局との間におけるｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎに関連する情報（以下、「ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報」という）をユーザ端末ＵＥに通知することができる。なお、基準となる無線基地局には、例えば、現在、ユーザ端末ＵＥが通信を行っている無線基地局や、マクロセルを管理する無線基地局（マクロ基地局）などを指定できる。このようなｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報を通知することにより、ユーザ端末ＵＥにおいては、基準となる無線基地局と間におけるｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報に基づいて送信ポイントとなる無線基地局との間の同期処理の要否を判定することが可能となる。

ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報として、例えば、基準となる無線基地局との間でｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるか否かを示す情報をユーザ端末ＵＥに通知することができる。この場合には、基準となる無線基地局との間でｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるか否かを示す情報に応じて、送信ポイントとなる無線基地局との間の同期処理の要否を明確に判定することが可能となる。

また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報として、例えば、基準となる無線基地局との間において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎである状態からどの程度の時間的差分があるかを示す情報をユーザ端末ＵＥに通知することができる。この場合には、基準となる無線基地局との間でｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎである状態からどの程度の時間的差分があるかを示す情報に応じて、送信ポイントとなる無線基地局との間の同期処理の要否を明確に判定することが可能となる。

なお、時間的差分は、複数のビット情報で表すことができる。例えば、４種類の同期状態を示す場合には、２ビットのビット情報で表すことができる。例えば、基準となる無線基地局との間において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎでない旨（すなわち、非同期である旨）を“００”で表し、完全に同期していないものの高精度に同期している旨を“０１”で表すことができる。同様に、基準となる無線基地局との間において、“０１”で示される同期状態よりも精度が低下した状態で同期している旨を“１０”で表し、この“１０”で示される同期状態よりも更に精度が低下した状態で同期している旨を“１１”で表すことができる。

これらのビット情報“０１”、“１０”及び“１１”で示される同期状態を数値として指定することができる。なお、これらの数値は、予め定めた数値としてもよいし、無線基地局から指定してもよい。特に、後者の場合には、同期状態を示す数値（時間）を適宜指定できるので、同期精度を変えながら柔軟に同期を確保することが可能となる。

ところで、データ送信時にキャリアアグリゲーション（ＣＡ）が適用される場合、ユーザ端末ＵＥは、コンポーネントキャリア（ＣＣ）に対応するセル（無線基地局）毎に同期処理を行う必要があった。この場合において、第２の側面における無線通信方法は、ＣＡされるＣＣに適用することが可能である。すなわち、各ＣＣに対応する無線基地局間が同期しているか否かを示す同期関連情報をユーザ端末ＵＥに送信し、この同期関連情報に基づいてユーザ端末ＵＥにて無線基地局との間の同期処理の要否を判定し、特定の無線基地局が同期していない場合に当該無線基地局から送信される下りリンク信号の同期処理を行うことができる。

図１３は、ＣＡされるＣＣ＃１〜ＣＣ＃５に対応するセル１〜５を示している。ここでは、セル１がプライマリセル（ＰＣｅｌｌ）であり、セル２〜セル５がセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）であるものとする。既存のｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎに関するシグナリング（以下、「ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎシグナリング」という）においては、例えば、ＣＣ＃３に割り当てられるＰＤＳＣＨは、ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎとして、ＣＣ＃３の番号「７」に関連付けられる旨がシグナリングされる。すなわち、既存のｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎシグナリングは、単一のＣＣ内で行われる。

これに対し、第２の側面における無線通信方法を適用する場合には、各ＣＣに対応する無線基地局間が同期しているか否かを示す同期関連情報をユーザ端末ＵＥに通知することにより、ユーザ端末ＵＥにおいて、各ＣＣに対応する無線基地局との間の同期処理の要否を判定でき、下りリンク信号の同期処理回数を低減できる。この結果、ユーザ端末ＵＥに対するデータ送信時にＣＡが適用される場合であっても、ユーザ端末ＵＥにおける同期処理に伴う負荷を軽減することが可能となる。

各ＣＣに対応する無線基地局間が同期しているか否かを示す同期関連情報をユーザ端末ＵＥに通知する方法としては、例えば、ＣＣに対応する無線基地局毎に上述したｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに対応するインデックスを追加してシグナリングすることができる。例えば、図１３に示すように、ＣＣ＃１〜ＣＣ＃３（セル１〜セル３）に対応する無線基地局がｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＡに属する旨、ＣＣ＃４、ＣＣ＃５（セル４、セル５）に対応する無線基地局がｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループＢに属する旨をユーザ端末ＵＥに通知できる。この場合には、ユーザ端末ＵＥにおいてＣＣ毎に同期処理を行う事態を回避でき、ユーザ端末ＵＥにおける同期処理に伴う負荷を軽減することが可能となる。

また、各ＣＣに対応する無線基地局間が同期しているか否かを示す同期関連情報をユーザ端末ＵＥに通知する方法として、ＣＡされるＣＣを跨いでｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎシグナリングを行うこともできる。例えば、ＣＣ＃２に割り当てられるＰＤＳＣＨは、ＣＳＩ−ＲＳ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎとして、ＣＣ＃１の番号「５」に関連付けられる旨がシグナリングされる。このようにｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎシグナリングを行うことにより、ユーザ端末ＵＥにおいては、ＣＣ＃２に対応する無線基地局が、ＣＣ＃１に対応する無線基地局と同期していることを把握でき、ＣＣ＃２に対応する無線基地局との間の同期処理を省略できる。

さらに、各ＣＣに対応する無線基地局間が同期しているか否かを示す同期関連情報をユーザ端末ＵＥに通知する方法として、基準となるＣＣに対応する無線基地局との間におけるｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報をユーザ端末ＵＥに通知することもできる。なお、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報としては、上述のように、基準となるＣＣに対応する無線基地局との間でｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎであるか否かを示す情報や、基準となる無線基地局との間において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎである状態からどの程度の時間的差分があるかを示す情報などが通知することができる。

なお、基準となるＣＣに対応する無線基地局としては、例えば、プライマリセルに対応する無線基地局を選択することができる。全てのセカンダリセルがプライマリセルとｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎである場合、ユーザ端末ＵＥは、プライマリセルを管理する無線基地局との間で１回だけ同期処理行うだけで、全てのＣＣに対応する無線基地局との間で同期を確立することが可能となる。なお、基準となるＣＣに対応する無線基地局については、プライマリセルに対応する無線基地局に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

（無線通信システムの構成）
図１４は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図１４に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーションが適用される。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）と呼ばれても良い。

図１４に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ及び１２ｂとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方と無線通信可能に構成されている。

ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が広いキャリア（既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる）を用いて通信が行なわれる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚなど）で帯域幅が狭いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局１１及び各無線基地局１２は、有線接続又は無線接続されている。

無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置に接続されてもよい。

なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ、無線基地局装置、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、マイクロ基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

ここで、図１４に示す無線通信システムで用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有されるＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、拡張ＰＤＣＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送される。また、拡張ＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel、ePDCCH、E-PDCCH、FDM型PDCCH等とも呼ばれる）により、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送されてもよい。この拡張ＰＤＣＣＨ（拡張下り制御チャネル）は、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨの容量不足を補うために使用される。

上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（CQI：Channel Quality Indicator）、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ等が伝送される。

図１５は、本実施の形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部２０３に転送される。また、下りリンクの制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

また、ベースバンド信号処理部１０４は、報知チャネルにより、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅などが含まれる。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。なお、送受信部１０３は、ユーザ端末２０に対して、プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を送信する送信部として機能する。

一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

図１６は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５とを備えている。

下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御（Ｈ−ＡＲＱ （Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ））の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。

なお、送受信部２０３は、プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を受信する受信部として機能する。

図１７は、図１５に示す無線基地局におけるベースバンド信号処理部１０４の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０４は、レイヤ１処理部１０４１と、ＭＡＣ処理部１０４２と、ＲＬＣ処理部１０４３と、同期関連情報生成部１０４４と、多重部１０４５と、から主に構成されている。

レイヤ１処理部１０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部１０４１は、例えば、上りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部１０４１は、下りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。

ＭＡＣ処理部１０４２は、上りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御、上りリンク／下りリンクに対するスケジューリング、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの選択、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨのリソースブロックの選択などの処理を行う。

ＲＬＣ処理部１０４３は、上りリンクで受信したパケット／下りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。

同期関連情報生成部１０４４は、生成部を構成するものであり、下りリンク信号の時間同期及び周波数同期に関連する同期関連情報を生成する。例えば、同期関連情報生成部１０４４は、送信ポイントとなる無線基地局の識別情報（例えば、セルＩＤ）と、この識別情報に関連づけた信号系列とを含む同期関連情報を生成する（第１の側面）。また、同期関連情報生成部１０４４は、無線基地局の識別情報及びこの識別情報に関連づけた信号系列に加え、信号系列の多重位置や、信号系列に関連付けた受信信号の復調用参照信号系列を含む同期関連情報を生成する（第１の側面）。さらに、同期関連情報生成部１０４４は、セル間の同期／非同期に関する同期関連情報を生成する（第２の側面）。同期関連情報生成部１０４４で生成された同期関連情報は、例えば、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリングや報知）を介してユーザ端末２０に通知される。

多重部１０４５は、同期関連情報生成部１０４４で生成される同期関連情報に基づいて、同期関連情報に含まれる信号系列を有するプリアンブル信号を下りリンク信号に多重する。多重部１０４５は、同期関連情報に含まれる信号系列を、同じく同期関連情報に定められる内容に応じて下りリンク信号が割り当てられる無線リソースに多重する。例えば、多重部１０４５は、プリアンブル信号を、同期関連情報に定められる時間多重位置又は周波数多重位置に多重する（第１の側面）。多重部１０４５によりプリアンブル信号が多重された下りリンク信号は、レイヤ１処理部１０４１を介して送受信部２０３に出力され、下りリンクにてユーザ端末２０に送信される。

図１８は、図１６に示すユーザ端末２０におけるベースバンド信号処理部２０４の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２０４は、レイヤ１処理部２０４１と、ＭＡＣ処理部２０４２と、ＲＬＣ処理部２０４３と、同期関連情報保持部２０４４と、同期処理部２０４５と、から主に構成されている。

レイヤ１処理部２０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部２０４１は、例えば、下りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部２０４１は、上りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。

ＭＡＣ処理部２０４２は、下りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御（ＨＡＲＱ）、下りスケジューリング情報の解析（ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＤＳＣＨのリソースブロックの特定）などを行う。また、ＭＡＣ処理部２０４２は、上りリンクで送信する信号に対するＭＡＣ再送制御、上りスケジューリング情報の解析（ＰＵＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＵＳＣＨのリソースブロックの特定）などの処理を行う。

ＲＬＣ処理部２０４３は、下りリンクで受信したパケット／上りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。

同期関連情報保持部２０４４は、保持部を構成するものであり、無線基地局１０の同期関連情報生成部１０４４で生成された同期関連情報を保持する。例えば、同期関連情報保持部２０４４は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）で通知された同期関連情報を保持する。例えば、同期関連情報保持部２０４４は、送信ポイントとなる無線基地局の識別情報（例えば、セルＩＤ）と、この識別情報に関連づけた信号系列とを含む同期関連情報を保持する（第１の側面）。また、同期関連情報保持部２０４４は、無線基地局の識別情報及びこの識別情報に関連づけた信号系列に加え、信号系列の多重位置や、信号系列に関連付けた受信信号の復調用参照信号系列を含む同期関連情報を保持する（第１の側面）。予めユーザ端末２０及び複数の無線基地局１０において予め同期関連情報が定められる場合には、同期関連情報保持部２０４４は、その同期関連情報を保持する。

また、同期関連情報保持部２０４４は、同期関連情報保持部２０４４に生成されたセル間の同期／非同期に関する同期関連情報を保持することができる（第２の側面）。例えば、同期関連情報保持部２０４４は、同期関連情報として、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに関する情報を保持する。特に、図１２に示すテーブルにて管理するｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎグループに関する情報を保持するようにしてもよい。また、同期関連情報保持部２０４４は、同期関連情報として、ｃｏ−ｌｏｃａｔｉｏｎ情報を保持する。

同期処理部２０４５は、同期関連情報保持部２０４４で保持される同期関連情報と、無線基地局１０から受信したプリアンブル信号が有する信号系列とを用いて下りリンク信号の同期処理を行う。例えば、同期処理部２０４５は、同期関連情報保持部２０４４に保持された同期関連情報の信号系列と、プリアンブル信号が有する信号系列との相関の演算結果に基づいて下りリンク信号の同期処理を行う（第１の側面）。また、同期処理部２０４５は、同期関連情報保持部２０４４で保持される同期関連情報に基づいて同期処理の要否を判定する。そして、同期処理が必要である場合に下りリンク信号の送信元となる無線基地局との間で同期処理を行う（第２の側面）。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。例えば、上述した複数の態様を適宜組み合わせて適用することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１ 無線通信システム
１０ 無線基地局
２０ ユーザ端末
３０ 上位局装置
４０ コアネットワーク
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ アプリケーション部
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ 呼処理部
１０６ 伝送路インターフェース
１０４１，２０４１ レイヤ１処理部
１０４２，２０４２ ＭＡＣ処理部
１０４３，２０４３ ＲＬＣ処理部
１０４４ 同期関連情報生成部
１０４５ 多重部
２０４４ 同期関連情報保持部
２０４５ 同期処理部

Claims (9)

1. 複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局と協調マルチポイント送信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信システムであって、
   前記無線基地局は、下りリンク信号の時間同期及び周波数同期に関連する同期関連情報を生成する生成部と、前記同期関連情報に含まれる信号系列を有するプリアンブル信号を下りリンク信号に多重する多重部と、前記プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を前記ユーザ端末に送信する送信部と、を有し、
   前記ユーザ端末は、前記生成部で生成された前記同期関連情報を保持する保持部と、前記プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を受信する受信部と、前記保持部に保持された前記同期関連情報と前記プリアンブル信号が有する前記信号系列とを用いて下りリンク信号の同期処理を行う同期処理部と、を有することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記同期関連情報は、前記無線基地局を識別する識別情報を含み、前記信号系列は、当該無線基地局の識別情報と関連付けられていることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記同期関連情報は、無線リソースに対する前記信号系列の時間多重位置及び／又は周波数多重位置を含むことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記同期関連情報は、前記ユーザ端末に固有の前記信号系列と、当該信号系列に関連付けられた、前記ユーザ端末における受信信号の復調用参照信号系列とを含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記同期処理部は、前記保持部に保持された前記同期関連情報の信号系列と、前記プリアンブル信号が有する前記信号系列との相関の演算結果に基づいて下りリンク信号の同期処理を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
6. 前記無線基地局は、前記生成部で生成された前記同期関連情報を、上位レイヤシグナリングを用いて前記ユーザ端末に送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
7. 複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局と協調マルチポイント送信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信方法であって、
   前記無線基地局にて、下りリンク信号の時間同期及び周波数同期に関連する同期関連情報を生成する工程と、前記同期関連情報に含まれる信号系列を有するプリアンブル信号を下りリンク信号に多重する工程と、前記プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を前記ユーザ端末に送信する工程と、前記ユーザ端末にて、前記無線基地局で生成された前記同期関連情報を保持する工程と、前記プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を受信する工程と、保持された前記同期関連情報と前記プリアンブル信号が有する前記信号系列とを用いて下りリンク信号の同期処理を行う工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
8. 複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局と協調マルチポイント送信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信システムにおける無線基地局であって、
   下りリンク信号の時間同期及び周波数同期に関連する同期関連情報を生成する生成部と、前記同期関連情報に含まれる信号系列を有するプリアンブル信号を下りリンク信号に多重する多重部と、前記プリアンブル信号が多重された下りリンク信号を前記ユーザ端末に送信する送信部と、を有することを特徴とする無線基地局。
9. 複数の無線基地局と協調マルチポイント送信可能なユーザ端末であって、
   前記無線基地局で生成され、下りリンク信号の時間同期及び周波数同期に関連する同期関連情報を保持する保持部と、前記同期関連情報に含まれる信号系列を有するプリアンブル信号が多重された下りリンク信号を受信する受信部と、前記保持部に保持された前記同期関連情報と前記プリアンブル信号が有する前記信号系列とを用いて下りリンク信号の同期処理を行う同期処理部と、を有することを特徴とするユーザ端末。

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